محرك الكأس المجوف والمغناطيس الدائم

مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا، تتطور تكنولوجيا المحركات الكهربائية باستمرار. وخاصة في المجال الصناعي اليوم، هناك توقعات ومتطلبات أعلى باستمرار لخصائص سيرفو المحركات الكهربائية، ونتيجة لذلك ظهرت محركات الكأس المجوفة. تنتمي محركات الكأس المجوفة إلى محركات سيرفو وتحكم مغناطيسية دائمة دي سي، ويمكن تصنيفها أيضًا على أنها محركات خاصة صغيرة. يتميز محرك الكأس المجوف بخصائص توفير طاقة رائعة وخصائص تحكم حساسة ومريحة وخصائص تشغيل مستقرة، وتكنولوجيا تقدمه واضحة جدًا. كجهاز تحويل طاقة فعال، فإنه يمثل اتجاه تطوير المحركات الكهربائية في العديد من المجالات.

إن مخطط هيكل ومبدأ محرك الكأس المجوفة هو مخطط تخطيطي لمحرك الكأس المجوفة العام. تنتمي محركات الكأس المجوفة إلى محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الدائم، والفرق الرئيسي بينها وبين محركات التيار المستمر ذات الفرشاة وغير الفرشاة العادية هو استخدام دوارات بدون قلب، والمعروفة أيضًا باسم دوارات الكأس المجوفة.

يتم لف الدوار مباشرة بالأسلاك، دون أي دعم هيكلي آخر لهذه اللفات. يتم تصنيع اللف نفسه على شكل كوب، والذي يشكل هيكل الدوار (كما هو موضح في الشكل أدناه). وبسبب التغييرات الهيكلية للدوار، تم تحسين خصائص تشغيل المحرك الكهربائي بشكل كبير. فهو لا يتمتع بخصائص توفير الطاقة المتميزة فحسب، بل والأهم من ذلك، أنه يتمتع بخصائص التحكم والسحب التي لا تستطيع محركات القلب الحديدي تحقيقها.

تنقسم محركات الكأس المجوفة إلى نوعين: فرشاه وغير فرشاه. لا يحتوي دوار محركات الكأس المجوفة الفرشاه على قلب حديدي، بينما لا يحتوي الجزء الثابت لمحركات الكأس المجوفة غير الفرشاه على قلب حديدي. تشمل النماذج الشائعة لمحركات الكأس المجوفة في السوق أقطار 4 و6 و7 و8 و10 و12 و15 وما إلى ذلك. تشمل مزايا وتطبيقات محركات الكأس المجوفة كثافة الطاقة العالية والكفاءة العالية وعدم وجود تباطؤ عزم الدوران وعدم وجود تأثير ترس وعزم دوران منخفض وعدم وجود قوة شعاعية بين الدوار والجزء الثابت ومنحنى سرعة سلس وانخفاض الضوضاء وتأثير تبديد الحرارة الجيد. شهد تطبيق المحركات الكهربائية الكأس المجوفة تطوراً سريعاً في العقد الماضي، وخاصة في البلدان الصناعية، بعد دخول مجالات الصناعات العسكرية والتكنولوجية العالية والاستخدام المدني. وقد شمل بالفعل معظم الصناعات والعديد من المنتجات. 1. مطلوب نظام متابعة سريع الاستجابة. يمكن لمحركات الكأس المجوفة تلبية المتطلبات الفنية للصواريخ من خلال التعديل السريع لاتجاه الطيران، وتحكم متابعة محرك بصري عالي التكبير، والتركيز التلقائي السريع، ومعدات التسجيل والكشف عالية الحساسية، والروبوتات الصناعية، والأطراف الاصطناعية الحيوية، وما إلى ذلك. 2. المنتجات التي تتطلب سحبًا مستقرًا وطويل الأمد لمكونات القيادة. يمكن تمديد وقت إمداد الطاقة بأكثر من ضعفين للأجهزة المحمولة المختلفة، والمعدات الشخصية، والمعدات الميدانية، والمركبات الكهربائية، وما إلى ذلك، بنفس مصدر الطاقة. 3. طائرات مختلفة، بما في ذلك الطيران والفضاء والطائرات النموذجية، وما إلى ذلك. من خلال الاستفادة من مزايا الوزن الخفيف والحجم الصغير واستهلاك الطاقة المنخفض للمحركات الكهربائية الكأسية المجوفة، يمكن تقليل وزن الطائرات إلى أقصى حد ممكن. 4. الأجهزة الكهربائية المدنية المختلفة والمنتجات الصناعية. يمكن أن يؤدي استخدام محرك الكأس المجوفة كمحرك إلى تحسين درجة المنتج والأداء المتفوق. 5. نظرًا لصغر حجم محرك الكأس المجوف، فإن العديد من المنتجات ذات متطلبات الحجم الصغيرة نسبيًا تستخدم الكؤوس المجوفة كأقوى المكونات. على سبيل المثال؛ الألعاب والهدايا (سيارات اللعب، الطائرات النموذجية، إلخ)، منتجات التدليك التجميلي (فرش الوجه، مجففات الشعر، مدلكات الوجه، إلخ)، الضروريات اليومية (فرشاة الأسنان الكهربائية، فرشاة الشعر، مكواة فرد الشعر، إلخ). تستخدم محركات الكأس المجوفة بشكل عام مغناطيسات دائمة من النيوديميوم والحديد والبورون، والتي تتميز بخصائص عالية من حيث البقايا، والقوة القسرية العالية، والطاقة المغناطيسية العالية. وهي حاليًا أكثر مواد المغناطيس الدائم ملاءمة لمحركات الكأس المجوفة في السوق. تحت نفس حجم المحرك وبيانات اللف، تؤثر قوة أداء الفولاذ المغناطيسي بشكل مباشر على سرعة المحرك. الفولاذ المغناطيسي من النيوديميوم والحديد والبورون المستخدم بشكل شائع لمحركات الكأس المجوفة هو دائري الشكل، بخصائص مثل N40 وN45 وما إلى ذلك، ومقاومة لدرجة الحرارة حوالي 80 درجة مئوية -100 درجة مئوية.